脑氧代谢和脑能量代谢

神经元能量代谢
葡萄
糖

星形胶 质细胞
乳酸
糖原
血源性 乳酸
神经 元
ATP
Biochimie, 2003, 85(9): 841-848. 中国药理学通报, 2013, 29(7): 908-913.
J Cereb Blood flow Metab, 2003, 23(6): 658-664.
脑损伤的发病机制
Yuan SM, Int J Cardiol,2013 Jung CS, Stroke Res Treat,2013
脑损伤的监测
I. S-100β astrocyte & schwann cell、
含量极低、CNS高度特异性 不能透过BBB
II. NSE
神经组织、神经内分泌细胞、肿瘤 平滑肌、脂肪、血小板、红细胞 特异性较S-100β蛋白低； 两者变化具有良好的相关性
能降低颅脑创伤病人低血压和死亡率 但无统计学差异
Narayan RK, Michel ME. Clinical trials in head injury. J Neurotrauma, 2002, 19: 503-557.
6. 自由基清除剂
Tirilazad 被认为比传统类固醇的抗脑水肿更有效
没有糖皮质激素的副作用， 美国和全世界对1700例重型颅脑伤病人 前瞻性随机双盲临床对照研究 结果表明它对急性颅脑创伤病人无显著疗效
55%-75%
➢降低？ ➢升高？
Sjv02可直接、准确、可靠地反映脑氧供需状态 影响因素：CBF、ICP、MAP、PaC02
Stocchetti N, Paparella A, Bridelli Fet al. Cerebral venous oxygen saturation studied with bilateral sample in the internal jugular veins. Neurosurgery, 1994, 4(1):38.
Narayan RK, Michel ME. Clinical trials in head injury. J Neurotrauma, 2002, 19: 503-557.
7. 缓激肽拮抗剂:
Bradycor 前瞻性随机双盲临床对照研究在美国的39个中心进行 以ICP作为主要观察目标，共治疗139个病例 结果表明：治疗组和对照组之间没有显著差异 由于该药物的安全性差，中止了该项目的临床研究
3. 多种肽类脑神经营养药物在治疗颅脑损伤病人疗效方面，缺乏I级 临床循证医学证据，建议慎用
4. 尽管ATP、 CoA、维生素B6和维生素C治疗急性颅脑创伤病人也缺 乏I级临床循证医学证据，但经过长期临床应用实践证明它们无毒 副作用、价格便宜、药理作用明确，推荐使用
谢谢聆听
I 级临床循证医学证据
《中国颅脑创伤脑保护药物指南》2008版
1. 激素
《柳叶刀》大剂量激素治疗10008例急性颅脑损伤病人 前瞻性随机双盲临床对照研究
结果：甲基强的松龙组病人死亡率21.1% 对照组死亡率为17.9%，（P= 0.0001）
提示：急性颅脑损伤病人不应该使用大剂量激素 有关常规剂量激素治疗急性颅脑创伤病人的疗效争议很大，目前尚无确
CjvO2 （Hb×1.34×SjvO2＋PjvO2×0.0031） ➢ Ca-jv02 ➢ CERO2 （CaO2-CjvO2）/CaO2×100%
颈内静脉球部血，反映脑组织的氧合、脑血流与脑氧耗的匹配情况 它们可特异性反映脑氧合及脑氧供需平衡状态
SjvO2
CMR02=CBF/（Ca02-Cjv02） Sjv02=1- CMR02 /（CBF*Ca02）
Winn HR, Temkin NR, Anderson GD, et al. Magnesium sulfate for neuroprotection after traumatic brain injury. Lancet Neurology, 2007, 6: 478-479.
5. 谷氨酸拮抗剂
Narayan RK, Michel ME. Clinical trials in head injury. J Neurotrauma, 2002, 19: 503-557.
9. 其他神经营养药物
神经生长因子、脑活素等多肽类营养药物都未 行严格随机双盲多中心前瞻性对照研究，疗效尚 无法判断
药物治疗的专家指导意见
脑氧代谢与脑能量代谢
脑组织代谢特点
• 高代谢、高氧耗 (2%,15%,20%) • 低储备
10s，脑氧储备耗尽；4min，葡萄糖耗尽；5min，ATP枯竭
• 能量来源有赖葡萄糖有氧代谢 耗糖量 25%
• 依赖脑血流提供氧和葡萄糖
• 缺氧耐受性差
维持正常的脑氧供需平衡和能量代谢平衡是保证脑功能正 常的前提
4. 镁离子
一组美国7个医学中心采用硫酸镁治疗499例 前瞻性随机双盲临床对照研究 研究分组： 低剂量组(血浆镁离子浓度1.0-1.85mmol/l), 高剂量组(1.25-2.5mmol/l)和对照组 研究结果发现病人死亡率:对照组(48%)、低剂量组(54%)(p=0.007)、高剂
量组(52%) (p=0.7) 研究表明硫酸镁对急性颅脑创伤病人无效，甚至有害
Hippokratia, 2008, 12(4): 198-204. J Neurosurg Pediatrics, 2009, 4(4): 339-344.
药物脑保护机制
抑制细 胞凋亡
抑制钙2+ 内流
清除自由基、 抑制过氧化
反应
脑保护 作用
抑制炎 症反应
减轻兴奋 性氨基酸
堆积
药物在脑保护中的应用
2. 钙离子拮抗剂 I级临床循证医学证据
尼莫地平（尼莫同）
临床效果争议很大，故国际上已经不把尼莫地平列为治疗急性颅脑 损伤病人和tSAH病人的药物
江基尧. 脑保护药物治疗颅脑损伤的现状与展望(专家论坛)。中华创伤杂志， 2006, 22：241-242. 江基尧，徐蔚，朱诚. 钙拮抗剂在颅脑创伤治疗中的应用。见: 江基尧 朱诚, 罗其中 主编. 颅脑创伤临床
切结论
Crash Trail collaborators. Effect of intravenous corticosteroids on death within 14 days in 10008 adults with clinically significant head injury (MRC CRASH trial): randomised placebocontrolled trial. Lancet, 2004, 364:1321-1328.
Narayan RK, Michel ME. Clinical trials in head injury. J Neurotrauma, 2002, 19: 503-557.
6. 自由基清除剂
PEG-SOD — 聚乙烯包裹超氧化物歧化酶 美国29个中心的对463例重型颅脑损伤病人 进行前瞻性随机双盲临床对照研究，结果未达 到统计学 意义 目前还有其他类型自由基清除剂正在临床试验中，疗效 有待评价
Narayan RK, Michel ME. Clinical trials in head injury. J Neurotrauma, 2002, 19: 503-557.
8. 线粒体功能保护剂 SNX-111
用于治疗急性颅脑损伤病人的临床多中心研究 160例病人治疗结果令人失望 治疗组病人死亡率为25％ 安慰剂组死亡率为15％ 由于给药组的死亡率高于安慰剂组时，这个试验被停止
救治指南, 第3版. 上海: 第二军医大学出版社, 2007: 137-145.
3. 白蛋白
临床治疗急性颅脑损伤脑水肿的常用药物 但是，国际多中心临床研究结果得出相反的结论 研究发现白蛋白增加重型颅脑损伤病人死亡率
The SAFE study investigators. Saline or Albumin for Fluid Resuscitation in Patients with Traumatic Brain Injury。N Eng J Med, 2007, 357:874-884.
CERO2 =Ca-jvO2／CaO2
脑氧供 需平衡
Ca-jvO2
脑能量代谢
• 葡萄糖 • 乳酸
葡萄糖摄取率(GluER) 静动脉乳酸含量差(jv-aLac) 乳酸生成率(LacPR) 乳酸氧指数(LOI)
脑能量代谢
• 葡萄糖 99% 、25%
主要储存形式为糖原，储备量很少 0.5~1.5g之间，占脑总重量的0.1% 糖原 CNS 酵解供能<5min 神经元 氧化 星型胶质细胞 糖酵解
Raichle M E, Gusnard D A. Appraising the brain’s energy budget[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2002, 99(16): 10237.
脑氧合监测
—三大神经监测手段之一
➢ Sa02 ➢ SjvO2 ➢ CaO2 （Hb×1.34×SaO2＋PaO2×0.0031）
Ca-jv02
反映脑血流、氧供及脑氧代谢的状态
➢CaO2 （Hb×1.34×SaO2＋PaO2×0.0031） CjvO2 （Hb×1.34×SjvO2＋PjvO2×0.0031） ➢CERO2 （CaO2-CjvO2）/CaO2×100%
三者联合监测更有利于评估脑氧供需平衡的状态
CMRO2=CBF/(CaO2-CjvO2) SjvO2=1-CMRO2/(CBF·CaO2)
• J Neurochem, 2004,89: 537-552. • Am J physiol Endocrinol Metab, 2007,292: 946-951. • J Cereb Blood Flow Metab, 2010, 30: 1893-1894. • J Cereb Blood Flow Metab, 2006, 26(6): 731-750
缺血缺氧
脑内微栓形成、脑 血流量改变
加重神 经细胞 损伤
神经细胞氧、 能量代谢障碍
神经细 胞死亡
兴奋性 氨基酸 释放
钙2+ 内流
炎症反应
IL-1、IL-6、 IL-8、TNF-α
氧自由 基大量 生成
脑损伤的监测
生化指标：S-100β蛋白(S-100β) 神经元特异性烯醇化酶(NSE) 超氧化物歧化酶(SOD) 丙二醛(MDA)
1. 超大剂量激素、镁制剂和超大剂量白蛋白存在增加急性颅脑损伤 病人死亡率的风险，强烈不推荐使用
2. 钙拮抗剂（尼莫地平）、谷氨酸受体拮抗剂（Selfotel，Cerestat， CP101-606，D-CPP-ene，Dexanabinol）、自由基清除剂（Tirilazad ，PEG-SOD）、缓激肽拮抗剂（Bradycor）和线粒体功能保护剂 （SNX-111）治疗急性颅脑损伤病人无效，不推荐使用